Технология компаундирования для резиновых компаундов

Эластомеры имеют устойчивую форму, но являются эластично деформируемыми полимерными материалами, точка стеклования которых находится ниже комнатной температуры. Полимерные материалы могут деформироваться под растягивающей, сдвигающей и сжимающей нагрузкой, но затем возвращаются к исходному, недеформированному виду.

С химической точки зрения эластомеры представляют собой макромолекулы, которые необратимо связаны друг с другом всего лишь несколькими крупноячеистыми мостиками. В термопластичных эластомерах эти мостики могут быть разрушены под воздействием тепла, таким образом, они проявляют термопластические свойства. С помощью модификаций резиновых компаундах эластомеры могут быть изготовлены по индивидуальным условиям заказчика с учетом коэффициента жесткости, плотности полимерной сетки и температуры применения.

Черные уплотнительные кольца из резиновых компаундов
Черные гранулы из процесса подготовки резиновых компаундов
Резиновые сапоги из эластомеров
Черный гранулят резиновых компаундов, изготовленный при помощи современной технологии компаундирования
Черные, красные и белые уплотнительные кольца из резиновых компаундов
Небольшие черно-серые гранулы из процесса приготовления резиновых компаундов

Требования к компаундированию

На основании раскопок в Гватемале известно, что уже в 3 веке майя знали каучук как конструкционный материал. С 18 века описывается все больше сфер применения. Открытие Чарльзом Гудьиром в 1839 году так называемого процесса вулканизации способствовало проявлению устойчивых эластичных свойств при холоде и жаре и, таким образом, прорыву также в технические сферы применения. В начале 20 века немецким химикам удалось изготовить синтетические каучуки.

Традиционным способом изготовления эластомеров является обработка на резиносмесителях закрытого типа или вальцовых смесителях. Эти устоявшиеся процессы обеспечивают такие преимущества, как максимальная эластичность, точное автономное дозирование даже наименьших компонентов рецептуры, а также переменную длительность выдержки и продолжительность смешивания. Однако такие ограничения, как высокая удельная энергия, продолжительность промежуточного хранения, а также колебательные способности между отдельными зарядами, позволяют непрерывным процессам в машине компаундирования использовать их преимущества: однородные условия процесса, узкое распределение времени пребывания и объединение стадий технологического процесса относятся к типичному набору преимуществ. Резиновые компаунды BUSS и, в частности, КО-кнетер Buss может «набрать еще больше очков» благодаря точному регулированию подъема температуры, способности также превосходно и одновременно осторожно смешивать в мягких условиях высокие доли наполнителя, а также вводить жидкие компоненты рецептуры, такие как масла-пластификаторы или реагенты, в оптимальном положении непосредственно в зону процесса.

Широкое использование КО-кнетера Buss в качестве системы подготовки кремнийорганических и фторэластомеров известно десятилетиями и высоко ценится пользователями. В последнее время добавлен широкий спектр других областей применения в технологии компаундирования BUSS: при этом ведущую роль играют объединение стадий технологического процесса, расширение профилей требований и использование альтернативных составляющих компонентов рецептур.

Снимок крупным планом автомобильной шины в качестве примера применения резиновых компаундов

Эти высокие требования принимаются и реализуются с помощью продуманных методов. В экспериментальном центре Buss процессы могут быть разработаны, оптимизированы, а также могут быть реализованы первые стадии масштабирования с коэффициентом пропускной способности 10. При необходимости две стадии КО-кнетера Buss могут быть комбинированы. Следовательно, стадия нарастания давления постепенно отделяется от процесса обработки. Таким образом, этапы процесса могут быть оптимизированы независимо друг от друга. В этом случае для гранулирования или дальнейшей обработки в качестве элемента нарастания давления обычно используется соединенный фланцами выпускной экструдер. Раскладной корпус КО-кнетера Buss также обеспечивает быстрый доступ и высокую доступность системы компаундирования. Модульная и, таким образом, легко корректируемая конструкция всей установки и широко подкрепленная экспертиза процессов Buss делают систему КО-кнетера Buss превосходным выбором для компаундирования эластомеров и резиновых компаундов.

Типовая схема расположения оборудования для подготовки резиновых компаундов

Типовая схема расположения оборудования для подготовки резиновых компаундов

Системы компаундирования BUSS дают следующие характерные преимущества

  • Большое количество циклов смешивания
    На многолопастных ко-кнетерах BUSS в машине компаундирования достигается большое количество циклов смешивания. Новые уникальные геометрии шнеков дают возможность обеспечить максимальное деление и повторное гофрирование компаундов, с бесчисленным переслаиванием и отличным смешиванием на очень короткой технологической длине.
  • Высокие уровни наполнения достижимы
    Технология компаундирования BUSS позволяет использовать доли наполнителя до 90%, разделяя их на 2-3 позиции подачи от элементов питания, таких как боковые питающие шнеки, гравиметрическую подачу наполнителя, обратную вентиляцию и отличную эффективность подачи. Умеренные скорости сдвига ко-кнетера позволяют без особых усилий обращаться с высокой вязкостью, возникающей при высоком уровне наполнения.
  • Равномерные, умеренные скорости сдвига
    Равномерные скорости сдвига позволяют обеспечивать контролируемое смешивание при более низких температурах, в то время как для прилагаемой технологической задачи подается лишь требуемая энергия сдвига. Узкое распределение скоростей сдвига, по сравнению с альтернативными системами компаундирования, обеспечивает равномерные характеры сдвига для каждой отдельной частицы. Это приводит к высококачественной обработке при более низкой подаче энергии.
  • Узкий спектр температур

    При помощи ко-кнетера BUSS благодаря равномерным, умеренным скоростям сдвига по всему ходу шнека можно соблюдать узкий, определенный диапазон температур и избегать температурных пиков других систем компаундирования. Это обеспечивает возможность точного соблюдения узкого спектра температур по всей технологической длине.

  • Отсос летучих веществ
    Летучие вещества удаляются, как правило, при помощи вакуум-отсоса в конце технологического блока или дополнительно в разгрузочном устройстве. Большое количество циклов смешивания, сдвиги и перемещение слоев технологии ко-кнетера BUSS обеспечивает непрерывное восстановление поверхности компаунда. Таким образом, можно высокоэффективно минимизировать занесенный воздух или летучие вещества.

Больше информации

COMPEO – Типовая схема расположения оборудования для подготовки резиновых компаундов

Загрузки

  • Rubber Compounds Fact Sheet
  • COMPEO

Ссылки

BUSS Kneader series COMPEO